Сигма дельта модуляция в цифровой аудиотехнике. Вологдин Э.И. - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

28
Одноразрядные SDM 1 порядка очень чувствительны к перегрузкам, поэтому макси-
мальный размах сигнала его на входе на должен превышать 0.84 . При превышении это-
го уровня модулятор переходит в режим самовозбуждения. Ошибки квантования в одно-
разрядных SDM сильно коррелированны с сигналом, поэтому без операции «Dithering» их
использовать нельзя. В тоже время добавление шума с размахом 0.8 приводит к значи-
тельному уменьшению SNR и существенному уменьшению допустимого уровня входно-
го сигнала по размаху до значения 0.5 .
По этим причинам в таких модуляторах невозможно использовать шум с треугольным
законом распределения, как это делается в ИКМ трактах. Поэтому применяют шум с
прямоугольным законом распределения в пределах 0.5 . Такой шум лишь улучшает ли-
нейной передаточной функции, но происходит это за счет уменьшения SNR на 12 дБ и
ухудшения стабильности работы модулятора.
Операция декорреляции ошибок квантования с помощью технологии Dithering в 1-
бит SDM не преобразует их в аддитивные, поэтому особого положительного эффекта она
не приносит. Если декорреляция ошибок не используется, то в звуковом диапазоне уро-
вень шума уменьшается до минус 130 дБ, добавление шума с размахом 0.01 снижает
уровень шума до минус 140 дБ.
Модуляторы выше 2-3 порядков с последовательным включением интеграторов рабо-
тают неустойчиво, поэтому они практического применения не нашли. Структурные схемы
современных модуляторов более высоких порядков достаточно сложны. В них применя-
ется каскадное включение интеграторов 1 порядка, охваченных местными обратными свя-
зями. В качестве примера на рис.36. приведена блок-схема 1-бит АЦП на основе SDM 5-
порядка, который используется при записи звука по стандарту Super Audio CD.
Рис.34. Спектр искажений Limit cycles
на звуковом сигнале
Рис.35. Спектр искажений Idle Tones на
звуковом сигнале
1
z
1
z
1
z
1
z
1
z
компаратор
ш
ум
Рис.60. Схема одноразрядного SDM 5 порядка
1
с
2
с
3
с
4
с
5
с
6
с
7
с
Квантователь
Шум

Страницы